Способ рафинирования алюминия и его сплавов

Способ рафинирования алюминия и его сплавов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ РАФИНИРОВАНИЯ АЛЮМИНИЯ И iCrO СПЛАВОВ, аключаю1 ий обработку расплава углеродсодержащим реагентом, отличающийся тем, что, с целью повышения механических свойств металла и снижения токсичности отходящих газов, в качестве углеродсвдержащего реагента используют углеводороды в количестве 0,2-1,0 от веса расплава и обработку ведут в течение 2-10 мин. с|. W с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСЙУБЛИН о (д1) С 22 В 21/06; С 22 С 1/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР 1

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЦ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТИУ

С2 сф с© с© Ql (21) 3340461/22.-02 (22) 23.09.81 .(.46) 23.05.83. Бюл. N 19 (72) В.К. Афанасьев, Г.Т. Коровин и В.И. Воробьев (71) Сибирский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт им. Серго Орджоникидзе (53) 669.71.412(088.8) (56) 1. Гохштейн М.Б. и Морозов Я.И.

Рафинирование первичного алюминия от окйсных включений и газов. М., "Металлургия", 1979, с. 49.

2. Авторское свидетельство СССР

:И 584051, кл. С 22 В 21/06, 1976.

3. Патент США и 4177066, :кл. 75/93 Е,. опублик. 1979.

„„SU„„1018995 А, (54) (57) СПОСОБ РАФИНИРОВАНИЯ АЛОМИНИЯ И Ц О СПЛАВОВ, аключающий обра.- ботку расплава углеродсодержащим реагентом, о т л и ч à ю щ и и с .я тем, что, с целью повышения механических свойств металла и снижения токсичности отходящих газов, в канестае углеродседержащего реагента используют углеводороды в количестве

0,2-1,03 от веса расплава и обработ- ку ведут в течение 2-10 мин.

1018995

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности металлургии .агиоминия и его сплавов, и может быть. использовано для удаления газообразных и. неметаллических включений при изготовлении деталей с помощью ли"

1 тья.

Известен и широко применяется в промышленности способ рафинирования алюминия и его сплавов, включающий обработку расплава гексахлорэтаном $1)

Известен также способ рафинирования алюминия и его сплавов. включающий обработку расплава смесью гексахлорэтана и полимера тетрафторэтилена в соотношении 1 .9 - 4:1 «21.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ рафинирования жидкого алюминия фреоном-12. 20 ,При взаимодействии с расплавом фреон-12 разлагается с выделением газообразных хлора и,фтора j3).

При применении известного способа достигается высокая эффективностЬ 25 очистки алюминия и его сплавов. Однако рафинирование расплава указан" ным способом позволяет получить недостаточно высокий уровень механических свойств в литом состоянии. Недо" у0 статками данного способа являются так же высокая токсичность отходящих газов и высокая стоимость реагента.

Цепью изобретения является повышение механических свойств металла и снижение токсичности отходящих газов.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу рафинирования алюминия и его сплавов, включающему обработку расплава угяеродсодержащим реагентом, в качестве углеродсодержащего .реагента используют углеводороды в количестве 0,2-1,0 3 от веса расплава. и обработку ведут в .течение 2. 10 мин. 45

Рафинирование расплава углеводоро" дами в меньших количествах недостаточ но. эффективно, а использование углеводородов в количествах, превышающих

1,03 приводит к нежелательному увели50 чению шлака на поверхности расплава без повышения механических свойств ме талла. Время рафинирования зависит

:от количества углеводорода, незначительная скорость подачи углеводорода приводит к насыщению алюминия и его сплавов водородом, слабому удалению неметаллических включений, высокая скорость подачи неэффективна из-за бурного перемешивания расплава. Поэто. му для указанного количества углеводорода оптимальное время рафинирования

2"10 мин.

Обработка алюминия и его сплавов предложенным способом приводит к изме. нению газосодержания s расплаве, оказывающему влияние на процессы -кристал. лизации. Это обуславливает .повышение общего уровня механических свойств алюминия и его сплавов, в особенности пластических.

Токсичность отходящих газов по сравнению с известным способом значительно понижена вследствие отсутствия в них особо вредных для людей и окружающей среды хлора и фтора.

П р и м е о !. Технически чистый алюминий марки А7 рафинируют соляровым маслом в количестве 0,2 и 0,53 от веса расплава в течение 2 и

5 мин соответственно. Температура раФинирования 750рC. После рафинирования расплав отстаивают 10 мин,с поверхности расплава снимают шлак и производят заливку..в металлический кокиль, нагретый до 150-200 С. Параллельно готовят алюминий без рафинирования и с рафинированием фреоном-12 по известному способу. Расход фреона- f2 составил 0,2-л/мин на

1 кг расплава. Время рафинирования

5 мин.

Эффективность рафинирования оценивалвсь по плотности и результатам механических испытаний отливок (ГОСТ 1497-73).

Своиства алюминия А7 в питом состо" янии, рафинированного известным и предложенным способами, приведены s табл. 1.

Пример 2. Проводят рафинирование сплава А7 93 Ng. В качестве реаген- та применяют .бензол в количестве 0,7 и 0,83 от веса расплава. Время рафинирования соответственно 4 и 10 мин.

Остальное по примеру 1.

Свойства сплава А7 + 93 Mg в питом состоянии, рафинированного известным и предложенным способами, представлены в табл. 2.

П р.и м е р 3. Проводят рафинирование сплава А7 + 13 Мв. В качест..е реагента применяют керосин .в количестве 0,5 и. 1,03 от веса расплава. Время рафинирования 5 мин. Остальное по примеру 1.

Свойства сплава А7 + 13 Ияв питом состоянии, рафинированного известным

Плотность, г/см

Способ рафинирования

Иеханические свойства

6 кг/мм Д 3

2,6777

12 7

Без рафинирования

Известный

2,7087 реагент-фррвон-.1 2

23,6

Предлагаемый реагент - .соляровое мас„ о в количестве 0,53 m веса расплава

25,8 время 5 мин

7,0

2,7132 в количестве 0,23 от веса расплава

25,5

2,7106 время 2 мин

Таблица 2

Способ рафинирования

Плотность, г/см

Иеханические свойства юю юю ° ю

5, кг/мм Д, 3

Без рафинирования

Известный

1,8

1 8, 0 реагент - фреон - 1 2 2 О, 1

2, 5233

4,25

3 1 018995 . 4 и предложенным способами, приведены плава при принятой температуре. Выв табл. 3.. плавленный аломиний показал следующие механические свойства: Gg

Табличные. данные показывают, что 6,0 кг/мм, { 22,0, плотность -эффективность предлагаемого способа > 2,7013 г/см . . достаточно высокая: прочность повы" Таким образом; эффективность рафисилась на 5-103, пластичность - в 1,1- нирования гексахлорэтаном ниже, чем

1,45 раза. Плотность отливок повыша- фреоном-12. По сравнению с применяеется, что характеризует рафинирушший .мым в промышленности предлагаемый спо-. эффект способа. >0 соб позволяет повысить прочность и

B промышленности широко применя- пластичность алюминия в 1,1-1,2 раза ется рафияирование алюминия гекса- кроме того, улучшить условия труда, .хлорэтаном. Для сравнения выплавляют избавиться от-особо токсичных- газов алюминий А7 с использованием гекса- (хлора и фтора) и снизить стоимость хлорзтана.- Реагент вводят "колоколь- ig обработки в нескольico раз за счет, чищик" в количестве 0,33 от веса рас- применения более дешевого реагента.

Т а б л и ц а 1 л е а» 1018995

Продолжение табл. 2

Способ рафинирования

Механические свойства

Плотность, г/см

ГВ, кг/мм Д ь

Предла.гаемый реагенг - бензол количество 0j 73 от веса расплава

4,65

2,5384

21,2 время 4 мин количество 0,83 от веса расплава

21,4 время 10 мин

2,5376

4,15

Таблица 3

Способ рафинирования

Иеханические свойства

Плотность, г/см

« « ° »» » «««

g>, кг/мм Д, Ф

» \

° «««

Без рафинирования

Известный

7,8

2,6414

5,1

2,6451 реагент - фреон-12 8,6

11,4

Предлагаемый реагент - керосин в. коЛичестве 0,53 от веса расплава .время рафинирова ния 5 мин

2,7036

8,45

17,0 реагент - керосин в количестве 1,03 от веса расплава время рафинирования

5 мин

2,6886

10,0

1395

Составитель В. БадовскийРеаактор 0 Половка Техреду И.Тепер . Корректор С. Иекмар

Заказ 3639/21 Тираж 527 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Иосква Ж-35 Раушская наб. д. 4/5

«Ke«aаЛ «» йе «««««««А«» ««» филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, Ч